UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E
INDUSTRIAS
CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
“ESTUDIO MICROBIOLÓGICO DEL SUERO DE QUESO
FRESCO PASTEURIZADO DE LOS PRODUCTORES
LÁCTEOS DELCANTÓN MEJÍADE LAS PARROQUIAS GÜITIG
Y PUICHIG.”
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO
DE INGENIERO DE ALIMENTOS
PAÚL ALEXANDER GUEVARA SÁNCHEZ
DIRECTORA: ING. ELENA BELTRÁN
CODIRECTOR: LIC. LUIS ALBERTO VALDÉS
© Universidad Tecnológica Equinoccial.2016
i
DECLARACIÓN
Yo PAÚL ALEXANDER GUEVARA SÁNCHEZ declaro que el trabajo aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional vigente.
_________________________ Paúl Alexander Guevara Sánchez
ii
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Estudio Microbiológico del suero de queso fresco pasteurizado de los productores lácteos del Cantón Mejía de las parroquias Güitig y Puichig”, que, para aspirar al título de Ingeniero de Alimentos fue desarrollado por Paúl Alexander Guevara Sánchez, bajo mi dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería e Industrias; y cumple con las condiciones requeridas por el reglamento de Trabajos de Titulación artículos19, 27 y 28.
___________________
Ing. Elena Beltrán DIRECTORA DELTRABAJO
C.I. 1710472125
___________________
Lic. Luis Alberto Valdés Silverio (MSc) CODIRECTOR DELTRABAJO
iii
DEDICATORIA
A Dios y mi virgencita del Quinche que nunca me han dejado solo y guiado para ser una mejor persona cada día.
A mi madre que siempre me apoyo y aun lo hace desde el cielo siempre confió en mi y no le defraude hasta cumplir todas mis metas y sueños esto más que nada te lo dedico a ti mamita aunque te fuiste no me dejaste solo cada día estas junto a mi te amo mucho madre mía.
A mi padre y hermano que me ayudaron y apoyaron en esta etapa de mi vida.
A mi esposa Vero que tuvo paciencia para ayudarme y aconsejarme.
A mis hijas que con sus alegrías y travesuras me alegran la vida.
iv
AGRADECIMIENTOS
Agradezco a mi familia por todo el apoyo que me han ofrecido y por saberme entender en mis momentos de locura.
A mis abuelitos por apoyarme a cumplir uno de mis objetivos en la vida.
A mi directora de Titulación la Ingeniera Elena Beltrán y al Ingeniero Carlos Gonzales por la paciencia, apoyo y ayuda entregados para el desarrollo de este proyecto.
v
FORMULARIO DE REGISTRO BIBLIOGRÁFICO PROYECTO DE TITULACIÓN
DATOS DE CONTACTO
CÉDULA DE IDENTIDAD: 1719750422
APELLIDO Y NOMBRES: Guevara Sánchez Paúl Alexander
DIRECCIÓN: Juan Procel y Pasaje Reventador
EMAIL: [email protected]
TELÉFONO FIJO: 2-491-779 o 2-558-065
TELÉFONO MOVIL: 0995088225
DATOS DE LA OBRA
TITULO:
“
Estudio Microbiológico del suero dequeso fresco pasteurizado de los
productores Lácteos del Cantón Mejía de
las parroquias Güitig y Puichig.”
AUTOR O AUTORES: Paúl Alexander Guevara Sánchez
FECHA DE ENTREGA DEL PROYECTO DE TITULACIÓN:
19 de Julio del 2016.
DIRECTOR DEL PROYECTO DE TITULACIÓN:
Ing. Elena Beltrán
PROGRAMA PREGRADO POSGRADO
TITULO POR EL QUE OPTA: INGENIERO DE ALIMENTOS
RESUMEN: Mínimo 250 palabras
vi Cantón Mejía. El que se desarrolló mediante una encuesta para el levantamiento de información de los productores que se dedican a la elaboración de queso fresco, para poder obtener la muestra de suero a ser analizado. Las muestras se obtuvieron de pequeños productores de las parroquias Gϋitig y Puichig del Cantón Mejía. Se realizo
el conteo de los microorganismos según la NTE INEN 2594 (2011), de los requisitos microbiológicos para el suero de leche líquido como:Mesófilos,Staphilococus,
Escherichiacoli,Salmonella y Listeria monocytogenes. Con medios selectivos poder estudiar otros microorganismos que pueden ser contaminantes como: Campylobacter, Streptococus,BacillusCereus, Levaduras y Hongos Filamentosos. El tiempo de incubación fue de 24 h por los distintos géneros de bacterias y de 72 h para hongos filamentosos y levaduras, los análisis se realizaron por triplicado y mediante diluciones sucesivas enriquecidas con caldo Lactosado. Para determinar la calidad microbiana del suero analizado se utilizó los siguientes medios selectivos para bacterias como para hongos filamentosos y Levaduras, como son el Agar Macconkey que sirve para la determinación de mesófilos, Agar SS determina salmonella y shigela, Agar Sangre para determinar tres géneros bacterianos Campylobacter, Streptococus y Staphilococus, Agar TSA para la determinación de Escherichiacoli, Agar Oxford selectivo de listeria, Agar MYP selectivo de BacillusCereus, Agar YPD determinante de levaduras , Agar DSA determinante de
vii pudo confirmar el gram a los que pertenecían los diferentes géneros bacterianos. Se obtuvo conteos muy numeroso para Escherichia coli en todas las empresas, también de Levaduras ya que la presencia de levaduras es un indicador de limpieza y desinfección deficientes, todos los productos lácteos y quesos están expuestos a ser deteriorados por levaduras. En todas las empresas los mesófilos se encuentran en el rango estipulado por la NTE INEN 2594 (2011), existió presencia de Bacillus cereus, Salmonella y Listeria en las empresas analizadas.
PALABRAS CLAVES: Suero de queso, microorganismos, Agar, Cantón Mejía
ABSTRACT: The fresh cheese is a product of great acceptance at the national level in the process of preparing serum is obtained with high content of milk protein, which is not used. Most small producers make cheese using traditional methods, without information on the treatment of whey and microbiological content, so this microbiological study of serum obtained by dairy producers Mej fresh cheese is made. Which it was developed through a survey for gathering information from producers engaged in the production of fresh cheese, to get the serum sample to be analyzed. The samples were obtained from small producers in Gϋitig and Puichig the
viii contaminants such as Campylobacter, Streptococcus, Bacillus cereus, Yeast and Filamentous Fungi. The incubation time was 24 h for the different kinds of bacteria and 72 h for filamentous fungi and yeasts, analyzes were performed in triplicate by successive dilution broth enriched with Lactose. the following selective media for bacteria to filamentous fungi and yeasts used, such as Macconkey Agar serves for the determination of mesophilic, Agar SS determines salmonella and shigella, blood agar to determine three bacterial genera to determine the microbial quality of analyzed serum Campylobacter, Streptococcus and Staphylococcus, TSA agar for determination Escherichia coli, listeria selective agar Oxford Agar Bacillus cereus selective MYP agar YPD determinant yeast, filamentous fungi Agar determinant of DSA. Gram staining was able to confirm the gram belonging to different bacterial genera. very numerous counts for Escherichia coli was obtained in all businesses, including Yeasts since the presence of yeast is an indicator of poor cleaning and disinfection, all dairy products and cheeses are liable to be damaged by yeast. In all companies are mesophilic stipulated by the NTE INEN 2594 (2011) range, there was the presence of Bacillus cereus, Salmonella and Listeria in the companies analyzed.
ix Se autoriza la publicación de este Proyecto de Titulaciónen el Repositorio Digital de la Institución.
f:__________________________________________
GUEVARA SÁNCHEZ PAÚL ALEXANDER
x
DECLARACIÓN Y AUTORIZACIÓN
Yo, GUEVARA SÁNCHEZ PAÚL ALEXANDER, CI 1719750422 autor del proyecto titulado:
“Estudio Microbiológico del suero de queso fresco pasteurizado de los productores
lácteos del Cantón Mejía de las parroquias Güitig y Puichig.”previo a la obtención del
título de INGENIERO DE ALIMENTOS en la Universidad Tecnológica Equinoccial.
1. Declaro tener pleno conocimiento de la obligación que tienen las Instituciones de
Educación Superior, de conformidad con el Artículo 144 de la Ley Orgánica de
Educación Superior, de entregar a la SENESCYT en formato digital una copia del
referido trabajo de graduación para que sea integrado al Sistema Nacional de
información de la Educación Superior del Ecuador para su difusión pública
respetando los derechos de autor.
2. Autorizo a la BIBLIOTECA de la Universidad Tecnológica Equinoccial a tener una
copia del referido trabajo de graduación con el propósito de generar un Repositorio
que democratice la información, respetando las políticas de propiedad intelectual
vigentes.
Quito, 19 de Julio del 2016.
f:__________________________________________
GUEVARA SÁNCHEZ PAÚL ALEXANDER
i
ÍNDICE DE CONTENIDOS
PÁGINA
RESUMEN vii
ABSTRACT ix
1. INTRODUCCIÓN 1
2. MARCO TEÓRICO 4
2.1 CANTÓN MEJÍA 4
2.2 LECHE 6
2.2.1 COMPOSICIÓN DE LA LECHE 6
2.2.2 CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS 7
2.2.3 CONSERVACIÓN 7
2.2.4 PROPIEDADES DE LA LECHE 8
2.2.5 VARIABILIDAD 10
2.2.5.1Especie 10
2.2.5.2Individuo 11
2.2.5.3Fase de Lactación 11
2.2.6 MICROBIOLOGÍA DE LA LECHE 12
2.2.6.1Crecimiento Bacteriano 12
2.2.7LA LECHE COMO MEDIO DE CULTIVO PARA LAS BACTERIAS 14
2.3 TIPOS DE PRODUCTOS LÁCTEOS 17
2.3.1 LECHES FERMENTADAS 17
2.3.1.1Mantequilla 17
2.3.1.2Helados 17
2.3.1.3Queso 18
ii
PÁGINA
2.3.1.5Cuajada 18
2.3.2 QUESO 18
2.3.2.1Clasificación 19
2.3.3 QUESO FRESCO 19
2.3.3.1Proceso de elaboración del queso fresco 19
2.4 SUERO LÁCTEO 21
2.4.1TIPOS DE SUERO 22
2.4.2PROTEÍNAS DEL SUERO 23
2.4.2.1Desnaturalización de las proteínas del suero 24
2.4.3VITAMINAS EN EL SUERO 24
2.4.4TÉCNICAS PARA APROVECHAR EL LACTOSUERO 25
2.5MICROBIOLOGÍA DEL SUERO 26
2.5.1MICROORGANISMOS AEROBIOS MESOFILOS 26
2.5.2ESCHERICHIA COLI 27
2.5.2.1Coliformes Fecales 27
2.5.2.2E. Coli 27
2.5.3STAPHYLOCOCCUS AUREUS 28
2.5.3.1Recuento de Staphylococcus Aureus 28
2.5.4SALMONELLA 28
2.5.5LISTERIA 29
2.5.5.1Listeria monocytogenes 29
2.5.5.2Detección de Listeria monocytogenes 29
3. METODOLOGÍA 29
iii
PÁGINA
3.2 ANÁLISIS MICROBIÓLOGICO DE MUESTRAS 31
3.2.1 BACTERIAS 34
3.2.1.1Mesófilos 34
3.2.1.2Géneros: Salmonella y Shigella 34
3.2.1.3Géneros: Streptococcus; Staphylococcus;
Campylobacter 34
3.2.1.4Escherichia Coli 35
3.2.1.5Listeria 35
3.2.1.6Bacillus Cereus 35
3.2.2 HONGOS 36
3.2.2.1Hongos filamentosos 36
3.2.2.2 Levaduras 36
3.3 TINCIÓN GRAM 36
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS 38
4.1 LEVANTAMIENTO DE INFORMACIÓN 38
4.2 ANÁLISIS MICROBIÓLOGICO 42
4.2.1 BACTERIAS, HONGOS FILAMENTOSOS YLEVADURAS 42
4.3 TINCIÓN GRAM 59
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 70
5.1 CONCLUSIONES 70
5.2 RECOMENDACIONES 71
BIBLIOGRAFÍA 72
iv
ÍNDICE DE TABLAS
PÁGINA
Tabla 1. Propiedades de los principales elementos estructurales de la leche. 9 Tabla 2.Composición media aproximada (%p/p) de la leche procedente de
distintas especies. 11
Tabla 3.Tiempo de generación (g) en horas de algunos grupos de bacterias
en la leche. 13
Tabla4.Características de algunos microorganismos y grupos de organismos que son importantes en la leche y productos lácteos. 14 Tabla 5.Composición media de distintos tipos de suero (%) 23 Tabla 6. Propiedades funcionales de la leche y el lactosuero. 23
Tabla 7. Contenidos en vitaminas del Lactosuero. 25
Tabla 8. Requisitos microbiológicos para el suero de leche líquido. 26
Tabla 9. Agares utilizados y cantidad utilizada. 30
Tabla 10. Presencia de microorganismos en siembra directa en las empresas del Cantón Mejía de las parroquias Gϋitig y Puichig. 42 Tabla 11. Concentración total microbiana /ml en diferentes medio de cultivo
de la empresa PPM7. 44
Tabla 12. Concentración total microbiana /ml en diferentes medio de cultivo
de la empresa PPM8. 46
Tabla 13. Concentración total microbiana/ml en diferentes medio de cultivo
de la empresa PPM12. 49
Tabla 14. Concentración total microbiana /ml en diferentes medio de cultivo
de la empresa PPM14. 51
Tabla 15. Concentración total microbiana /ml en diferentes medio de cultivo
de la empresa PPM15. 54
Tabla 16. Concentración total microbiana/ml en diferentes medio de cultivo
v
ÍNDICE DE FIGURAS
PÁGINA
Figura 1. Mapa de Ubicación del Cantón Mejía. 5
Figura 2. Mapa del Cantón Mejía y sus Parroquias. 5 Figura 3. Litros de leche procesados diariamente. 38 Figura 4. Cantidad de suero de quesería obtenido. 39
Figura 5. Qué hace con el suero de quesería. 40
Figura 6. Lugar de desecho del suero. 41
Figura 7. UFC de la empresa PPM7. 43
Figura 8. UFC de la empresa PPM8. 46
Figura 9. UFC de la empresa PPM12. 49
Figura 10. UFC de la empresa PPM14. 51
Figura 11.UFC de la empresa PPM15. 54
Figura 12. UFC de la empresa PPM16. 57
Figura 13. Tinciones gram medio Macconkey 59
Figura 14. Tinciones gram medio SS 60
Figura 15. Tinciones gram medio Sangre. 62
Figura 16. Tinciones gram medio TSA. 63
Figura 17. Tinciones gram medio Oxford. 65
Figura 18. Tinciones gram medio MYP 66
vi
ÍNDICE DE ANEXOS
PÁGINA ANEXO I MODELO DE ENCUESTA REALIZADA A LOSPRODUCTORES
DEL CANTÓN MEJÍA 77
ANEXO II TABULACIÓN DE LAS PREGUNTAS 80
vii
RESUMEN
El queso fresco es un producto de gran aceptación a nivel nacional, en el proceso de elaboración se obtiene suero con gran contenido de proteínas lácteas, el cual no es aprovechado. La mayor parte de pequeños productores realizan el queso de manera artesanal, sin información sobre el tratamiento del suero y su contenido microbiológico, por lo cual se realiza el presente estudio microbiológico del suero obtenido por los productores lácteos de queso fresco del Cantón Mejía. El que se desarrolló mediante una encuesta para el levantamiento de información de los productores que se dedican a la elaboración de queso fresco, para poder obtener la muestra de suero a ser analizado. Las muestras se obtuvieron de pequeños productores de las parroquias Gϋitig y Puichig del Cantón Mejía. Se realizo el conteo de los microorganismos según la NTE INEN 2594 (2011), de los requisitos microbiológicos para el suero de leche líquido como: Mesófilos,Staphilococus, Escherichiacoli,Salmonella y Listeria monocytogenes. Con medios selectivos poder estudiar otros
microorganismos que pueden ser contaminantes como:
viii
ix
ABSTRACT
x
(2011) range, there was the presence of Bacillus cereus, Salmonella and
1
1. INTRODUCCIÓN
El suero se obtiene de la fabricación de quesos; durante años se ha considerado como un desecho; este subproducto; es conocido también como “suero de quesería” o “suero dulce”. Dicho suero ha motivado numerosos trabajos de investigación, que comenzaron proponiendo el separar sus macro componentes para aprovecharlos; sin embargo, logró captar la atención de una nueva generación de científicos a partir de los años ochenta, quienes pusieron de relieve sus beneficios alimentarios y nutricionales (García, 2003).
El suero de queso representa, entre otras cosas, un producto o una mezcla importante de proteínas que poseen un amplio rango de propiedades químicas, físicas y funcionales, y que entre otros beneficios pueden ayudarnos a conservar la salud y evitar ciertas enfermedades. Las proteínas lácteas se han dividido en dos grandes grupos: las caseínas, que representan 80% del total, y las proteínas del suero o seroproteínas, que constituyen el porcentaje restante(García, 2003).
En efecto, las proteínas del suero del queso no sólo desempeñan un papel nutritivo importante como una fuente balanceada de aminoácidos, sino que además parecen tener en muchos casos efectos biológicos y fisiológicos positivos en nuestro organismo. Por ejemplo, tienen una actividad anticancerosa, pues se ha demostrado su papel de proteger frentea enfermedades como el cáncer de colon, y así mismo son estimuladores de la respuesta inmune, es decir, ayudan a prevenir infecciones causadas por virus o bacterias (García, 2003).
2
cuajo; en términos más simples, se produce después de agregar el cuajo a la leche durante la fabricación del queso (García, 2003).
En el proceso de fabricación del queso, cerca del 85% de la leche es desechada en forma de suero. Tradicionalmente, este se ha tratado como un residuo cuyo tratamiento supone costes adicionales ya que su vertido en grandes cantidades puede acarrear problemas medioambientales. No obstante, este líquido acumula el 20% de las proteínas de la leche y es rico en sales y lactosa, por lo que se ha empezado a plantear su valorización como subproducto en la industria farmacéutica, cosmética y alimentaria (García, 2003).
Todas las bacterias, Levaduras y Hongos pueden contaminar la leche y los subproductos lácteos como el suero, su importancia para la conservabilidad sin embargo es diferente(Ellner, 2000).
Las enterobacterias son microorganismos que siempre forman parte de la flora microbiana de recontaminación de la leche pasterizada, natilla y suero de quesos, se encuentra en la flora microbiana de queso fresco o no madurado, si el equipo no se ha limpiado bien, estos son parte de la flora microbiana normal del queso blando maduro(Ellner, 2000).
En el grupo de bacterias coliformes (Escherichiacoli, Citrobacter, Klebsiella, Enterobacteraerogenes) son productoras de gas y acido láctico a partir de lactosa, son importantes indicadores de limpieza en empresas lácteas, la Escherichia colies indicador de contaminación fecal en agua y alimento, géneros patógenos de la familia pertenecen a Salmonella y Shigella (Ellner, 2000).
Los Sthapylococus y Micrococcusen la leche cruda con un recuento total muy bajo pueden dominar la flora microbiana, estos al ser termoresistentes se encuentran en la leche pasterizada y en leche en polvo(Ellner, 2000).
Segun la norma NTE INEN 2594 (2011), los requisitos microbiologicos para el suero de leche liquido son los siguientes:
3 - Recuento de Escherichia coli ufc/g.
-Staphylococcus aureus ufc/g. -Salmonella
- Deteccion de L. monocytogenes.
Es importante recalcar que el Cantón Mejía es uno de los mayores productores de queso fresco del país y que no se tenía información del tratamiento que los productores realizaban al suero ni su contenido microbiológico, para mediante el estudio aprovechar el suero para diversos subproductos que garanticen calidad del mismo.
Como objetivo general se ha planteado lo siguiente:
Estudiar Microbiológicamente el suero de queso fresco pasteurizado de pequeños productores de las parroquias de Gϋitig y Puichig del Cantón Mejía.
Con el objetivo planteado anteriormente se dará a conocer que tipos de microorganismos afectan al suero de queso fresco.
Como objetivos específicos se plantearon los siguientes:
Determinar la línea base de producción de suero de queso fresco. Identificar productores de las parroquias de Gϋitig y Puichig.
4
2. MARCO TEÓRICO
2.1 CANTÓN MEJÍA
El Cantón Mejía se encuentra ubicado al Sur-Oriente de la provincia de Pichincha, a 45 minutos y 35Km de la Capital del Ecuador, Quito.
Mejía actualmente tiene una población de 72.553 habitantes en una superficie de 1476 km2 y a una temperatura promedio de 12 grados centígrados , a demás tiene una altitud de 3.100 metros sobre el nivel del mar, la cual conforma su cabeza cantonal Machachi y siete parroquias rurales:Cutuglagua, Alóag, Aloasí, Tandapi, Uyumbicho, Tambillo y el Chaupi(Mejía, 2014).
Mejía está delimitado de la siguiente manera:
Norte: Desde el ángulo Noroccidental, confluencia de los ríos Pilatón y Toachi, una línea hacia el Este. El Atacazo y sus faldas del S.E, quebrada Cushiaco y la Unión hacia el Oriente hasta la Cordillera Central.
Sur: Desde el vértice Suroccidental, (Illinizas), Cordillera Occidental e Illinizas, Cerros de El Chaupi, Quebrada y puente La Unión, Nudo de Tiopullo, El Rumiñahui y los páramos del Cotopaxi.
Este: Estribaciones de Tanda-Huanta, Yanahurco, Cimarronas, Páramos de Tambo y Secas. Río Antisana y estribaciones de la Cordillera.
Oeste: De Sur a Norte: Illinizas, Cordillera Occidental, Río Zarapullo y Río Toachi(Mejía, 2014).
5 Figura 1. Mapa de Ubicación del Cantón Mejía(Mejía, 2014).
En la Figura 2 se puede observar el mapa del Cantón Mejía y sus parroquias
6
2.2 LECHE
Según la norma NTE INEN 0009 (2008). La leche es un producto de la secreción mamaria normal de animales bovinos lecheros sanos, obtenida mediante uno o más ordeños diarios, higiénicos, completos e ininterrumpidos, sin ningún tipo de adición o extracción, destinada a un tratamiento posterior previo a su consumo.
Es el alimento principal y primordial de los mamíferos pequeños o recién nacidos, la leche tiene la función natural durante los primeros días y meses de su existencia, mediante pase el tiempo lo más importante es que la cría se alimente solo de la leche de su madre pero mediante pase los años, la leche puede ser sustituida por otros alimentos(Charles, 2003).
Una emulsión de materia grasa es la leche de forma globular en un líquido que muestra una similitud al plasma sanguíneo, este liquido en un suero es una suspensión de materias proteicas que está constituido por lactosa y sales minerales(Charles, 2003).
2.2.1 COMPOSICIÓN DE LA LECHE
La leche tiene cuatro tipos de componentes que son importantes como las proteínas (albuminas, caseínas y globulinas), los lípidos los cuales son componentes importantes de los triglicéridos o grasas ordinarias, las sales y los glúcidos esencialmente la lactosa (Charles, 2003).
7
A todos estos se unen otros componentes numerosos, que se encuentran en cantidades mínimas como son: las lecitinas, vitaminas, enzimas, nucleótidos, gases disueltos, etc.(Charles, 2003).
La leche humana es la más rica en lactosa pero carece en elementos nutritivos, la leche de vaca o de rumiantes se distingue por una cantidad distinta y mayor de caseína en el contenido total de nitrógeno, sino por una cantidad elevada de ácidos orgánicos de bajo peso molecular(Charles, 2003).
2.2.2 CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS
Las características organolépticas son un valor de calidad fundamental de cualquier alimento, la presencia de sabores, olores, o texturas diferentes en la leche limita seriamente su uso, el origen de esto puede encontrarse en una adecuada alimentación de la vaca, en la contaminación de la leche o en la alteración de la misma como consecuencia de una mala conservación(Romero & Mestres, 2008).
2.2.3 CONSERVACIÓN
Se debe tener en cuenta que la leche como materia prima no es utilizada inmediatamente llegada a la industria sino que es almacenada durante algunas horas o días hasta el momento en que va ser utilizado, hay que tener en cuenta que la leche conservada no tiene que tener ningún tipo de problema durante ese lapso de tiempo(Romero & Mestres, 2008)
Los factores que condicionan la conservación de la leche son:
8
caso la leche deberá ser enfriada antes de su almacenado(Romero & Mestres, 2008).
- Contaminación: la capacidad de almacenado de la leche no solo depende de la temperatura si no también depende del grado de contaminación microbiana de la misma, cuanto mayor sea la contaminación microbiana de la leche menor será su capacidad o adecuación de almacenado, dentro de la microbiota se debe recalcar a la microbiota psicotrópica que será realmente responsable del deterioro de la leche durante su conservación en condiciones de refrigeración(Romero & Mestres, 2008).
2.2.4 PROPIEDADES DE LA LECHE
La leche es una solución acuosa diluida en la cual las sustancias polares se disuelven bien en la leche ya que su constante dieléctrica es elevada, la viscosidad es baja, es aproximadamente el doble de la del agua, los iones que contiene la leche son los responsables de su conductividad eléctrica, ninguna de estas propiedades inhibe el crecimiento de los microorganismos en la leche se puede decir que la leche es un sustrato ideal para el desarrollo de muchos microorganismos(Walstra, Jellema, & Noomen, 2001).
9 -Micelas de caseína: Son las que están constituidas por agua, proteínas y sales en la cual la proteína es la caseína, la caseína esta en forma de caseinato lo cual hace que una catión es fundamentalmente de calcio y de magnesio(Walstra, Jellema, & Noomen, 2001).
La leche sin glóbulos grasos y sin las micelas de caseína se llama suero o lactosuero el cual es el líquido donde están dispersas las micelas(Walstra, Jellema, & Noomen, 2001) .
En la Tabla 1 se presenta las propiedades de los principales elementos estructurales de la leche:
Tabla 1. Propiedades de los principales elementos estructurales de la leche.
Leche Plasma Suero Glóbulos grasos Micelas de caseína Proteínas globulares Partículas de lipoproteína
Componente principal Grasa Caseina,agua,sales Proteínas del
suero Lípidos, proteínas
En estado de: Emulsión Fina dispersión Disolución
coloidal Dispersión coloidal
Contenido (% sobre
extracto seco) 4 2,8 0,6 0,01
Volumen de la fracción 0,04 0,1 0,006 ⁴
Diámetro de las
partículas 0,1-10 um 20-300 nm 3-6 nm 10 nm
Numero por ml
Área superficial
(cm27ml leche ) 700 40.000 50.000 100
ensidad c g.m 920 1.100 1.300 1.100
Visibles al Microscopio
Ultramicroscopio Microscopio
electrónico
Se separa en Desnatadora Ultracentrifugación Ultrafiltración Ultrafiltración
Velocidad de
difusión(mm en 1h) 0,0 0,1-0,3 0,6 0,4
PH isoeléctrico ῀3,8 ῀ ,6 4-5 ῀
10 2.2.5 VARIABILIDAD
Se puede decir que la leche cuando es ordeñada no es siempre igual, la variabilidad en la composición se la conoce ya que ah sido estudiada numerosas veces pero también cambia la estructura de la leche, a demás los cambios pueden realizar algunas modificaciones adicionales(Walstra, Jellema, & Noomen, 2001).
Los principales factores que influyen sobre la composición y propiedades de la leche son:
-La especie la raza y el individuo (factores genéticos)
- Fase de Lactación (factores fisiológicos) (Walstra, Jellema, & Noomen, 2001).
2.2.5.1 Especie
En la leche producida por los diferentes mamíferos existen grandes variaciones en su composición, las únicas especies que se crían específicamente para la producción de leche son animales ungulados, los más importantes son los rumiantes (vaca, cebú, búfalo, cabra y oveja)(Walstra, Jellema, & Noomen, 2001).
11 Tabla 2.Composición media aproximada (%p/p) de la leche procedente de distintas
especies.
Animal Genero/especie Extracto Seco
Grasa Caseína Proteínas del suero
Carbohidratos Cenizas
Asna Equusasinus 10,8 1,5 1,0 1,0 6,7 0,5
Yegua Equuscaballus 10,8 1,7 1,3 1,2 6,0 0,5
Camella Camelusdromedariu
s
13,4 4,5 2,7 0,9 4,5 0,8
Rena Rangifertarandus 35 18,0 8,5 2,0 2,6 1,5
Vaca Bostaurus 12,7 3,9 2,6 0,6 4,6 0,7
Cebú Bosindicus 13,5 4,7 2,6 0,6 4,9 0,7
Yak Bosgrunniens 17,7 6,7 5,5 5,5 4,6 0,9
Búfala Bufalusbufalis 17,5 7,5 3,6 0,7 4,8 0,8
Cabra Caprahircus 13,3 4,5 3,0 0,6 4,3 0,8
Oveja Oviesaries 18,8 7,5 4,6 1,0 4,6 1,0
(Walstra, Jellema, & Noomen, 2001)
2.2.5.2 Individuo
La variación que existe en la composición de la leche de los individuos que hay en un mismo rebaño puede ser mayor incluso en las que se detecta entre las distintas razas, la diferencia de de composición de la leche que procede de los cuarterones de la ubre de una misma vaca puede ser despreciable(Walstra, Jellema, & Noomen, 2001).
2.2.5.3 Fase de Lactación
12 2.2.6 MICROBIOLOGÍA DE LA LECHE
La leche a más de contener una composición química adecuada, tiene que ser de buena calidad higiénica, este es un requisito esencial para la salud pública para la calidad de productos lácteos y para que la leche puede someterse a diversos tratamientos tecnológicos(Walstra, Jellema, & Noomen, 2001).
Los componentes que no se encuentran naturalmente en la leche si no que llegan a ella cuando está en el interior de la ubre durante o después del ordeño y cualquier cambio que se produzca suelen alterar la calidad de la leche , en el concepto de higiene hay que distinguir entre la higiene microbiológica, química y física, como por ejemplo son los microorganismos que pueden causar un riesgo para la salud como infección o intoxicación alimentaria, o los que causan alteración en la leche como la acidificación durante el almacenamiento, además se pueden encontrar en la leche compuestos potencialmente peligrosos para los consumidores como lo son los antibióticos, pesticidas, desinfectantes y metales pesados(Walstra, Jellema, & Noomen, 2001).
La leche es una excelente fuente de nutrientes y de energía que no es solo utilizada por los mamíferos sino igual por muchos microorganismos que son capaces de crecer en ella, las que principalmente se presentan son las bacterias aunque algunos hongos filamentosos y levaduras también son capaces de desarrollarse en la leche(Walstra, Jellema, & Noomen, 2001).
2.2.6.1 Crecimiento Bacteriano
13
que influyen son el pH, las concentraciones de inhibidores, la presión de oxigeno y nutrientes que son constantes en la leche cruda, el crecimiento de las bacterias se da en el aumento del número de microorganismos presentes(Walstra, Jellema, & Noomen, 2001).
Por los métodos de recuento se obtiene generalmente el número de unidades formadoras de colonias (UFC) por ml, como muchas baterías tienden a permanecer unidas entre si después de la división, esto hace que formen cadenas cortas o largas de células individuales el recuento de colonias puede ser inferior al número real de células que contiene la leche, esto se da en especies de Lactococcus y Streptococcus y también en algunas especies de Lactobacillus(Walstra, Jellema, & Noomen, 2001).
A mayores temperaturas la leche tiene una vida útil más corta incluso cuando el recuento inicial sea bajo por ese caso es necesario tratar la leche a pocas horas de la cual se obtuvo(Walstra, Jellema, & Noomen, 2001). En la Tabla 3, se presenta un ejemplo del efecto que tiene la temperatura so re el tiempo de generación, en la cual se puede notar que las acterias no alteran la leche refrigerada y que a 3 C las pseudomonas crecen más lentamente(Walstra, Jellema, & Noomen, 2001).
Tabla 3.Tiempo de generación (g) en horas de algunos grupos de bacterias en la leche.
Te peratura C 5 15 30
Bacterias Lácticas >20 2,1 0,5
Pseudomonas 4 1,9 0,7
Coliformes 8 1,7 0,45
Estreptococos
termorresistentes >20 3,5 0,5
Bacterias aerobias formadoras de
esporas 18 1,9 0,45
14 2.2.7 LA LECHE COMO MEDIO DE CULTIVO PARA LAS BACTERIAS
Las características de la leche y los productos lácteos ayuda a el crecimiento y la actividad metabólica de las bacterias, los productos lácteos se consideran como unos verdaderos ecosistemas, los efectos que se producen están determinados por las interacciones entre las bacterias y el medio que las rodea la acción bacteriana modifica al medio y este determina cuales son las bacterias que afectan al mismo.(Walstra, Jellema, & Noomen, 2001). En la Tabla 4 se va a detallar algunos microorganismos que son importantes en la leche y productos lácteos.
Tabla 4.Características de algunos microorganismos y grupos de organismos que son importantes en la leche y productos lácteos.
Nombre Fuente
Crecimient o en la
leche cruda
Resistenci a al calor
Patogenicida
d Alteración
Bacillusanthracis
Vaca
enferma,suel
o
- + Antrax No
Bacilluscereus
Alimentación
, estiércol,
suelo , polvo
++ + Intoxicación alimentaria
Coagulació
n dulce en
la leche y
nata
pasterizada
s
Bacillus subtilis y B. stearothermophilus
Alimentación
, estiércol,
suelo, polvo
++ + Probablement e no
Alteración
de la leche
esterilizada
Brucellaabortus Vaca
enferma - -
Contagioso:
aborto (vaca) No
Campylobacterjejuni Estiércol,
agua - -
Desordenes
intestinales No
Clostridiumbotulinum Suelo, agua
contaminada - + Botulismo No
Clostridiumperfringens
Suelo,
estiércol,
agua
+ + Desordenes
15 contaminada Clostridiumtyrobutyricum Suelo, ensilados, estiercol
- + No
<<Hinchazó n tardía>> de los quesos Coliformes Heces, utensilios de ordeño ++ - Mastitis, desordenes intestinales Alteración
de la leche
y del queso
Corynebacteriumbovis Canal del
pezón + - No No
Corynebacteriumpyogen es
Interior de la
ubre,
moscas
+ (?) Mastitis Casi nunca
Coxiellaburneii Ganado
enfermo - -
Fiebre Q
(humanos) No
Lactobacillusspp.
Utensilios de
ordeño,
leche en
cantaras.
++ - No
Acidificació
n de la
leche LactococcusLactis Utensilios de ordeño, leche en cantaras sala de ordeño
++ - No Leche
acidificada Leptospira (hardjo) Ganado infectado, orina, agua contaminada
- Leptospirosis No
Listeria monocytogenes
Suelo
alimentación,
estiércol
+ - Meningitis No
Microbacteriumlacticum Utensilios de
ordeño + + No
Crece en productos pasterizado s Micrococcusspp.(1) Canal del pezón, piel sala de ordeño
+ - Probablement
e no Casi nunca
Micrococcusspp.(2) Utensilios de
ordeño + + No
Crece en
productos
16 pasterizado s Mohos Polvo, superficies sucias +/- - Algunos producen toxinas Alteraciones en queso, mantequilla, leche, condensada Mycobacterium tuberculosis Enfermedad
de la vaca o
del
ordeñador
- - Mastitis,
tuberculosis No
Mycobacterium
paratuberculosis Vaca - - Débil No
Pseudomonas
Utensilios de
ordeño,
leche
refrigerada
++ - ocacinalment e
Hidrolizan
las
proteínas y
la grasa de
la leche
Salmonella, Shigella
Estiércol,
agua
contaminada
+ - Desordenes
intestinales No
Staphylococcusaureus
Canal del
pezón,
interior de la
ubre.
++ - Intoxicación
alimentaria Casi nunca
Staphylococcus epidermis Canal del pezón, piel, sala de ordeño
++ - Probablement
e no Casi nunca
Vibrio cholerae
Agua
Contaminad
a
- -(?) Cólera No
Virus Vaca, humanos, sala de ordeño - + -
Muchos si lo
son No
Levaduras
Polvo,
utensilios de
ordeño
+/- - No
Alteran el
queso, la
mantequilla
(Walstra, Jellema, & Noomen, 2001)
17
2.3 TIPOS DE PRODUCTOS LÁCTEOS
2.3.1 LECHES FERMENTADAS
Es posible que sean más antiguas que los quesos en la historia de los productos lácteos, la importancia de estas ha sido menor ya que tienen una vida útil muy corta y se ha necesitado de frio para aumentar su uso (Aranceta & Serra, 2005).
Dentro de estas se tiene:
- El yogur: Producto de leche coagulada obtenida por la fermentación láctica mediante la acción de lactobacillus bulgaricus y streptococcus thermophilus a partir de leche pasterizada, concentrada, desnatada, etc(Romero & Mestres, 2008).
- El Kéfir: Se elabora con leche de vaca, cabra u oveja, la cual es una leche fermentada originaria del sur oeste asiático y Rusia, la cual durante su fermentación produce acido láctico y alcohol(Romero & Mestres, 2008).
- El Kumiss: Es una bebida fermentada que se procesa a través de hongos y semillas(Zuleta, 2004).
2.3.1.1 Mantequilla: Está compuesta por la grasa que tiene la leche en una emulsión con un 16% de agua en esta, se elabora mediante un desnatado o batido que forma una fracción grasa mas otra parte no grasa, dependiendo la región existen también mantequillas dulces sin sal (Aranceta & Serra, 2005).
18
actualidad el helado incorpora leche y algunos otros derivados(Aranceta & Serra, 2005).
2.3.1.3 Queso: Alimento concentrado que prácticamente contiene todo los nutrientes esenciales que están presentes en la leche cruda (Aguhob & Astell, 1998).
2.3.1.4 Caseinatos: Se utilizan desde hace muchos años en la fabricación de muchos productos en especial del queso cottage, los caseinatos ayudan en la fabricación de caseínas texturizadas que servirán como sustitutos de la carne(Lacasa, 2003).
2.3.1.5 Cuajada: También se le conoce como coagulación de la leche, consiste en que la leche pase de un estado sólido a un gel compacto esto se produce por la acidificación natural y espontánea de la leche o por coagulación cuando se añade cuajo(Vásquez & López, 2005).
2.3.2 QUESO
19
elaboró el queso; y/o Técnicas de elaboración que comportan la coagulación de la proteína de la leche y/o de productos obtenidos de la leche que dan un producto final que posee las mismas características físicas, químicas y organolépticas.
2.3.2.1 Clasificación
Existen muchas variedades de quesos en el planeta y no se tiene un método exclusivo para su clasificación, se toma como base algunas características como es su contenido de grasa el tipo de leche, el contenido de humedad presente en los cuales engloba algunos tipos:
Suave: Como su nombre lo indica tiene una textura suave y de untamiento fácil, su conservación es de algunos días, tiene de 45 a 75% de humedad y hasta 40% de grasa, como por ejemplo el Queso Fresco, Ricotta, Mozzarella, entre otros.
Semiduro: Tiene una textura firme a desmenuzable la cual puede hacer que se corte en rodajas, su conservación es de unos meses, tiene una humedad de 35 a 45% y hasta 35% de grasa, como por ejemplo Cheddar, Gouda, Toscanello, entre otros.
Duro: Característico por tener una textura muy firme muy denso aunque en ocasiones puede ser grumoso, su conservación es de un año o más, con una humedad de 30 a 40% y hasta 30% de grasa, Cabrales, Ibérico, Manchego, entre otros(Aguhob & Astell, 1998).
2.3.3 QUESO FRESCO
Según la NTE INEN 1528 (2012), es el queso no madurado, ni escaldado, moldeado, de textura relativamente firme, levemente granular, preparado con leche entera, semidescremada, coagulada con enzimas y/o ácidos orgánicos, generalmente sin cultivos lácticos. También se designa como queso blanco.
20
Pre tratamiento de la leche: La primera operación que se realiza es el filtrado de la leche, la cual ayuda a eliminar macro sustancias extrañas procedentes de su manipulación, la que va desde que es ordeñada hasta el traslado al lugar de elaboración.
Homogenizado de la leche: Es el tratamiento que recibe la leche para igualar el tamaño de las partículas que las componen para obtener una textura más uniforme.
Pasteurización: Es el procedimiento que más se utiliza para eliminar los microorganismos existentes en la leche.
Siembra microbiana: Proceso de inoculación láctea de las bacterias necesarias para que exista la formación del acido láctico suficiente que favorezca el proceso de fabricación.
Cuajado Lácteo: A este proceso se le conoce también como coagulación de la leche, mediante este proceso la leche pasa a estado sólido al flocular las micelas de la caseína que se unen para formar un gel compacto o conocido como cuajada, esto se puede dar por acidificación natural o espontanea de la leche (por acción del ácido láctico proveniente de la transformación de la lactosa por bacterias lácticas), o por coagulación provocada por la adición del cuajo, el cual es un fermento obtenido del cuajar de los rumiantes jóvenes especialmente de los ovinos ya que en la práctica se utilizan ambos procesos para la fabricación del queso.
Desuerado de la cuajada: Es la deshidratación parcial del gel de caseína que se obtuvo en el proceso de cuajado, junto con el agua se separan los constituyentes solubles de la leche, lactosa y sales minerales como las proteínas no floculadas en el transcurso del cuajado, si por medio del calor se hacen precipitar las proteínas del suero se obtiene el requesón. Moldeado y prensado de la cuajada: Se da según el requerimiento y tipo
de queso a realizarse.
21
puede darse de dos maneras con un recubrimiento en seco la superficie del queso con cloruro sódico y por inmersión en un baño de salmuera. Maduración del Queso: Proceso que se da según el tipo de queso que se
quiera obtener, en este intervienen enzimas microbianos que realizan una transformación mediante procesos bioquímicos complejos la cuajada del queso final, el tipo y la composición de la cuajada fresca junto con las condiciones que se le somete son las causas determinantes del tipo y de calidad del queso resultante (Vásquez & López, 2005).
2.4 SUERO LÁCTEO
Según la norma técnica Ecuatoriana INEN 2594 (2011),es el producto lácteo líquido obtenido durante la elaboración del queso, la caseína o productos similares, mediante la separación de la cuajada, después de la coagulación de la leche pasteurizada y/o los productos derivados de la leche pasteurizada. La coagulación se obtiene mediante la acción de, principalmente, enzimas del tipo del cuajo.
El suero de quesería se puede decir que es un líquido amarillento de color transparente, pero cuando se realiza la mezcla pasan algunas sustancias de la cuajada y como resultado se tiene un suero de color amarillo-blancuzco(Torres, 2001).
22
El suero está compuesto por agua, grasa, lactosa y proteína, de este se puede separar la crema mediante una descremadora y así obtener mantequilla mediante el suero, mediante un calentamiento del mismo se puede obtener otros tipos de queso como lo son el queso ricotta o requesón(Torres, 2001).
En el proceso de fabricación del queso, cerca del 85% de la leche es desechada en forma de suero. Tradicionalmente, este se ha tratado como un residuo cuyo tratamiento supone costes adicionales ya que su vertido en grandes cantidades puede acarrear problemas medioambientales. No obstante, este líquido acumula el 20% de las proteínas de la leche y es rico en sales y lactosa, por lo que se ha empezado a plantear su valorización como subproducto en la industria farmacéutica, cosmética y alimentaria (García, 2003).
En efecto, las proteínas del suero del queso no sólo desempeñan un papel nutritivo importante como una fuente balanceada de aminoácidos, sino que además parecen tener en muchos casos efectos biológicos y fisiológicos positivos en nuestro organismo. Por ejemplo, tienen una actividad anticancerosa, pues se ha demostrado su papel de proteger frente al cáncer de colon, y así mismo son un estimulador de la respuesta inmune, o sea, ayudan a prevenir infecciones causadas por virus o bacterias (García, 2003).
2.4.1 TIPOS DE SUERO
23
A continuación se presenta la composición media de los tipos de suero así como la composición de lactosuero resultante en la fabricación de queso manchego.
Tabla 5.Composición media de distintos tipos de suero (%)
Suero dulce Suero acido Suero de queso
manchego
Humedad 93-94 94-95 92,6-93,5
Grasa 0,3-0,4 0,3-0,6 0,3-1,0
Proteínas 0,8-1,0 0,8-1,0 0,8-1,0
Lactosa 4,5-5,0 3,8-4,2 4,5-5,2
Minerales 0,5-0,7 0,7-0,8 0,6-0,9
Acido Láctico y otros 0,1 0,1-0,8 0,2-0,3
(Moya, 1996)
2.4.2 PROTEÍNAS DEL SUERO
Son proteínas globulares las cuales presentan una hidrofobicidad relativamente elevada y sus cadenas péptidas están muy compactadas la mayoría contiene una gran proporción de hélices α, la cual su distri ución de sus cargas es bastante homogénea, estas se insolubilizan como consecuencia del calentamiento que produce su desnaturalización, esta no causa una floculación sino que las proteínas se precipitan sobre las micelas de caseína y se mantienen dispersas, el calostro que contiene grandes cantidades de proteínas del suero se gelifica por efecto del calor de forma parecida a la clara del huevo(Walstra, Jellema, & Noomen, 2001).
Tabla 6. Propiedades funcionales de la leche y el lactosuero.
Propiedades Caseínas Proteínas de Lactosuero
Hidratación
Muy alta capacidad de retención de agua (CRA) con formación pegante a
alta concentración
CRA incrementándose con desnaturalización de
proteínas
Solubilidad Insoluble a punto
isoeléctrico (pI)
Insoluble a pH 5 si es termodesnaturalizado
24
excepto en presencia de calcio. Gelificación micela
por quimosina
70°C: influencia de de pH y sales
Viscosidad
Soluciones muy viscosas a pH básico y neutral. Viscosidad más baja a pI
Soluciones no muy viscosas excepto si son termodesnaturalizadas Propiedades emulsificantes Excelentes propiedades emulsificantes especialmente Buenas propiedades emulsificantes excepto a pH
4-5 si es termodesnaturalizada
Retención de sabores Buena retención de sabores Retención muy variable con la desnaturalización
Propiedades espumado Baja estabilidad espumante Excelente calidad espumante
(Hui, 1993)
2.4.2.1 Desnaturalización de las proteínas del suero
Las proteínas globulares se despliegan a temperaturas a partir de unos 80 °C, aunque existen varias diferencias en la temperatura de desnaturalización de las distintas proteínas, las reacciones se producen en el interior o entre los grupos naturales de la cadena peptídica y la temperatura puede impedir que la cadena se vuelva a enrollar recuperando su forma natural, se puede decir que la mayor parte del tiempo la proteína permanece desnaturalizada , generalmente la cadena peptídica no se despliega completamente si no que toma y una conformación enroscada diferente (Walstra, Jellema, & Noomen, 2001).
2.4.3 VITAMINAS EN EL SUERO
25
condiciones exteriores( alimentación del ganado, época del año, tipo de leche a fabricar, etc.) (Moya, 1996).
Tabla 7. Contenidos en vitaminas del Lactosuero.
Vitaminas Concentración
(mg/ml)
Necesidades diarias
(mg)
Tiamina 0,38 1,5
Riboflavina 1,2 1,5
Acido nicotínico 0,85 10-20
Acidopantoténico 3,4 10
Piridoxina 0,42 1,5
Cobalamina 0,03 2
Acido ascórbico 2,2 10-75
(Linden & Lorient, 1996)
2.4.4 TÉCNICAS PARA APROVECHAR EL LACTOSUERO
Aparece el suero inevitablemente cuando parte de la leche en la producción de queso el cual es un subproducto que:
- Puede contaminar si se lo arroja sin tratamiento previo - Tiene una fortuna nutritiva aprovechable (proteínas, lactosa,
vitaminas, etc.)
También para que exista un tratamiento biológico se puede empezar de sueros sometidos a otros tratamientos como:
- Líquido madre sobrante de la cristalización de lactosa.
26 2.5 MICROBIOLOGÍA DEL SUERO
Tabla 8. Requisitos microbiológicos para el suero de leche líquido.
Requisito N M M C Método de
ensayo
Recuento de
microorganismos aerobios
mesófilosufc/ml.
5 30000 100000 1 NTE INEN
1529-5
Recuento de
Escherichiacoliufc/ml. 5 <10 - 0
NTE INEN
1529-8
Staphylococcusaureusufc/ml 5 <100 100 1 NTE INEN 1529-14
Salmonella 25/ml 5 Ausencia - 0 NTE INEN
1529-15
Detección de listeria
monocytogenes 5 Ausencia - 0 ISO 11290-1
(NTE INEN, 2011)
2.5.1 MICROORGANISMOS AEROBIOS MESOFILOS
Según la NTE INEN 1529-5 (2006), los Aerobios mesófilos son aquellos microorganismos que se desarrollan en presencia de oxigeno libre y a una temperatura comprendida entre 20°C y 45°C con un optimo de 30°C y 40°C, ya que (REP): es el recuento de microorganismos aerobios mesófilos por gramo o centímetro cúbico de muestra de alimento.
Donde:
n = Número de muestras a examinar.
27 2.5.2 ESCHERICHIA COLI
2.5.2.1 Coliformes Fecales
Según la NTE INEN 1529-8 (1990), define que es un grupo de coliformes que en presencia de sales biliares u otros agentes selectivos equivalentes, fermentan la lactosa con una producción de acido y también de gas a Temperatura 44 y 45,5 °C. Este grupo contiene una alta proporción de E. coli tipo I y II que en general pueden considerarse como equivalente a E. coli siendo por ello útiles indicadores fecal en los alimentos.
- Recuento de coliformes fecales
Es la determinación del número de coliformes fecales por gramo o cm de muestra de alimento.
2.5.2.2 E. Coli
Según la NTE INEN 1529-8 (1990), es una especie bacteriana que a más de presentar las características del grupo coliforme fecal, produce indol a partir del triptófano positivo a la prueba del rojo de metilo y negativo a la de Voges Proskauer, no utiliza el citrato como única fuente de carbono, las cepas de indol positivas se llaman E. coli Tipo I y su hábitat natural primario es el intestino.
- Diferencias de especies del grupo fecal
Según la NTE INEN 1529-8 (1990), es el proceso realizado para confirmar la presencia de E. coli y diferenciar las especies y variedades del grupo coliforme fecal mediante el conjunto de pruebas bioquímicas conocidas como “IMVEC”.
28 2.5.3 STAPHYLOCOCCUS AUREUS
Según la NTE INEN 1529-14 (1998), es la especie bacteriana perteneciente a la familia Micrococcaceae y al género Staphylococcus, cuyos miembros tienen la forma de cocos que generalmente se agrupan formando racimos, inmóviles, Gram positivos, aerobios y anaerobios facultativos, temperatura óptima 37°C, producen un pigmento amarillo dorado, son halotolerantes y poseen las enzimas coagulasa, fosfotasa y desoxirribonucleasa que le distinguen de otros estafilococos. Producen exotoxinas: hemolisina y enterotoxina.
2.5.3.1 Recuento de StaphylococcusAureus
Según la NTE INEN 1529-14 (1998), es la determinación del número de células viables de Staphylococcusaureus presentes en un gramo o un centímetro cubico de muestra, utilizando medios selectivos.
2.5.4 SALMONELLA
29 2.5.5 LISTERIA
2.5.5.1 Listeria monocytogenes
Los microorganismos que forman colonias típicas en medios selectivos sólidos y que exhiben las características morfológicas, fisiológicas y bioquímicas descritas cuando las pruebas se llevan a cabo de conformidad con esta parte de la norma ISO 11290-1.
2.5.5.2 Detección de Listeria monocytogenes
29
3. METODOLOGÍA
Se realizó el levantamiento de información de las industrias Lácteas de pequeños productores del Cantón Mejía, mediante encuestas para determinar la línea base de producción del suero de queso fresco; a demás se utilizó suero de queso fresco proveniente del Cantón Mejía de las parroquias de Gϋitig y Puichig, el cual fue transportado hasta los laboratorios de la Universidad Politécnica Salesiana (Campus Girón), en donde se realizaron los análisis microbiológicos en los medios Macconkey, SS, TSA, SANGRE, YPD, DSA; mientras que los medios MYP y Oxford se realizaron en los laboratorios de la Universidad Tecnológica Equinoccial.
3.1 PROCESAMIENTO DE MUESTRAS
La toma de muestras se realizó según la norma ISO 707(2008); Directrices para la toma de muestras. Los análisis microbiológicos se efectuaron mediante los métodos de siembra directa diluciones sucesivas y tinción gram.
Materiales:
Cooler.
Guantes de látex.
Tubos con caldo Lactosado.
Recipientes esterilizados para muestra. Marcador etiquetador.
Hielo
30 Procedimiento para la preparación de los medios de cultivo
Para preparar los medios de cultivo se mezcló en 1 litro de agua destilada la cantidad de Agar indicada en la tabla 9, la mezcla se calentó y homogenizo por 1 hora en una plancha de calentamiento con agitación, el medio de cultivo se esterilizó en autoclave y luego se dispensó en las cajas petri, utilizando la cámara de flujo laminar, las cajas fueron refrigeradas 4 °C hasta la siembra. Se realizaron diluciones de las muestras de hasta , para esto se usó 1 ml de cada dilución para obtener la siguiente. Se utilizó el método de siembra en superficie para lo cual se tomó 0,1 ml de muestra de suero y se dispersó con la ayuda asa de digralsky; finalmente, las cajas petri sembradas se incubaron de acuerdo a los requerimientos de cada microorganismo estudiado, el análisis se realizó por triplicado para cada dilución.
En la tabla 9 se muestran los Agares utilizados y la cantidad utilizada en gramos.
Tabla 9.Agares utilizados y cantidad utilizada.
Agar Cantidad (g)
Macconkey 50
SS 60
TSA 40
Oxford 56
MYP 50
DSA 65
31
3.2 ANÁLISIS MICROBIÓLOGICO DE MUESTRAS
Cálculo de Unidades Formadoras de Colonias
El recuento en placa es uno de los métodos más utilizados para medir poblaciones bacterianas, este se basa en la suposición de que cada bacteria crece o se reproduce para producir una sola colonia, esto casi siempre no pasa porque las bacterias crecen en cadenas o grupos y para estos recuentos en placa se informa como unidades formadoras de colonias o (UFC)(Tortora, Funke, & Case, 2007).
Las unidades formadoras de colonias fueron calculadas mediante la Ecuación 1.
( )
[1]
Donde:
UFC: Unidades formadoras de colonias.
ml: Mililitros.
NC: Numero de colonias en 1 caja.
FD: Factor de dilución que corresponden a la dilución donde se tomó la muestra con la que se inocula la caja.
V: Volumen inoculado en la caja.
P: peso de muestra húmeda.
32
Mediante la ecuación 1 se obtienen las cualidades de los microorganismos viables o microorganismos vivos, con los medios selectivos para los diferentes géneros como son: Bacterias, Hongos filamentosos y Levaduras.
Cálculo de la concentración total de microorganismos presentes
La concentración total de microorganismos presentesfueron calculados mediante la Ecuación 2
∑
( )
[2]
Donde:
N: número de unidades formadoras de colonias por gramo o mililitro.
∑ : Suma de todas las colonias contadas en todas las placas retenidas de 2 diluciones sucesivas.
V: Volumen del inoculo aplicado a cada placa en ml.
n1: Número de placas retenidas en la primera dilución.
n2: Número de placas retenidas en la segunda dilución.
d: Nivel de dilución correspondiente a la primera dilución retenida.
33
MATERIALES Y EQUIPOS
Los materiales y equipos que se utilizaron para los diferentes tipos de microorganismos tanto para bacterias como para hongos y levaduras son los siguientes diferenciando que para cada tipo de microorganismo un medio de cultivo distinto.
Materiales:
Frasco de 1 litro Lámpara de alcohol Agitador magnético Cajas petri
Guantes
Tubos plásticos Asa de digralsky Mascarilla
Micropipeta Mechero
Equipos:
Cámara de flujo Balanza
Plancha de agitación y calentamiento Incubadora
Autoclave
Medios de Cultivo:
Agar Macconkey
Agar Salmonella Shigella (SS) Agar Sangre
34
Agar Oxford
Agar Manitol yema de huevo polimixina (MYP) Agar YPD
Agar DSA
3.2.1 BACTERIAS
3.2.1.1 Mesófilos
La presencia de microorganismos aerobios mesófilosse determinó mediante el medio selectivo Macconkey. Según la norma ecuatoriana INEN 1529-5 (2006), de control microbiológico de los alimentos. Determinación de la cantidad de microorganismos aerobios mesófilos. El tiempo de incubación fue de 24 h a 36 °C.
3.2.1.2 Géneros: Salmonella y Shigella
La presencia presuntiva de salmonella se determinósegún la Norma Ecuatoriana INEN 1529-15 (2009). Para obtener una mezcla homogénea del medio de cultivo se requirió de calentamiento y homogenización por 3 horas; cabe mencionar que este medio de cultivo no se esterilizó en el auto clave de acuerdo con las recomendaciones del fabricante. La incubación se realizó a 36°C por 24 h.
3.2.1.3 Géneros:Streptococcus; Staphylococcus; Campylobacter
35 3.2.1.4 EscherichiaColi
Se determinó el número de coliformes por mililitro de muestra del alimento según la norma ecuatoriana INEN 1529-8 (1990). El tiempo de incubación fue de 24 h a 35 °C.
3.2.1.5 Listeria
Para la presencia de Listeria el sustrato Lipasa C se observó la existencia del halo color blanco opaco que rodea de forma característica a las Listeria monocytogenes. El halo de opalescencia caracteriza a las Listeria monocytogenes del resto de Listerias spp. Con la sola excepción, hasta ahora detectada, de la Listeria ivanovii (patógeno de animales). Según la norma ISO 11290-1 (2004). El tiempo de incubación fue de 24 h a 35 °C.
3.2.1.6 BacillusCereus
36 3.2.2 HONGOS
3.2.2.1Hongos filamentosos
Se realizo el recuento de los hongos Filamentosos según la norma ecuatoriana INEN 1529-10 (1998). Para homogenizar la mezcla del medio de cultivo DSA se agitó durante 40 min. La incubación se realizó por 72h a una temperatura de 25°C.
3.2.2.2 Levaduras
El recuento de levaduras viables se determinó con la norma ecuatoriana INEN 1529-10 (1998). La mezcla del cultivo se homogenizó por un tiempo aproximado de 40 minutos. La incubación se realizó por 72 h a una temperatura de 25°C.
3.3 TINCIÓN GRAM
37
Materiales:
Mechero Mascarilla Guantes
Asa bacteriológica Porta objetos Pinza
Pizeta
Equipos:
Microscopio óptico
Reactivos:
Cristal violeta Safranina Lugol
38
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
4.1 LEVANTAMIENTO DE INFORMACIÓN
Mediante encuestas realizadas a productores del Cantón Mejía se obtuvo los siguientes resultados de los pequeños productores del Cantón Mejía teniendo en cuenta las preguntas más relevantes, el modelo de la encuesta se presentará en el anexo 1.
En la Figura 3 se observa el porcentaje en respecto a los litros de leche procesados diariamente de los encuestados.
Figura 3. Litros de leche procesados diariamente.
Se puede notar que el 73% de los productores procesan de 500-1000 litros diarios de leche todos estos destinados a la elaboración de queso fresco, ya que al ser el Cantón Mejía uno de los mayores productores de queso fresco del país tiene la demanda de leche como también de queso fresco.
En la Figura 4 se observa el porcentaje que se obtiene de suero de quesería de los encuestados.
9%
73% 18%
0% 0%
litros de leche procesados diariamente
39 Figura 4. Cantidad de suero de quesería obtenido.
Como se evidencia el 45% de las empresas obtienen de 500 a 1000 litros diarios de suero, al igual que el 41% se obtiene diariamente de 0 a 500 litros, esto nos quiere decir que existe una gran cantidad de suero que no tiene tratamiento alguno, este resultado es solo de la elaboración de queso fresco de los productores encuestados.
41%
45%
14%
0% 0%
Cantidad de suero de quesería obtenido
40
En la Figura 5 se observa el porcentaje del proceso del que se da al suero de quesería de los encuestados.
Figura 5. Qué hace con el suero de quesería.
Como se evidencia un 48% de productores encuestados desecha el suero sin dar un tratamiento alguno, después de obtenido en el proceso de elaboración de queso fresco así también el 35% de los encuestados lo utilizan como alimentación animal ya que el suero aporta con proteína láctea para complementar el balanceado de los animales y solo el 17% vende para obtener del suero una fuente de ganancia.
17%
48% 35%
0%
Proceso del suero de quesería
41
En la Figura 6 se observa el porcentaje de donde se desecha el suero de quesería de los encuestados.
Figura 6. Lugar de desecho del suero.
Se evidencia que los que no desechan el suero son muy pocos en relación al 82% de los productores encuestados que desechan el suero hacia el alcantarillado, después del proceso de elaboración de queso fresco es desechado el suero si darse ningún tratamiento previo, el 9% de los productores también desechan el suero hacia la acequia sin tener presente la contaminación ambiental que esto puede ocasionar por el mal tratamiento del suero al momento de ser desechado.
82% 9% 9%
Lugar de desecho del suero